DE102015203043B4 - Assembly and process for cutting semi-finished products for fiber-reinforced plastic parts - Google Patents

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Abstract

Baugruppe (10) zur Wiederaufbereitung von Halbzeugen (12) für faserverstärkte Kunststoffteile, insbesondere von zwei oder dreidimensionalen Fasergelegen, mit
einer Fördereinrichtung (14) für das Halbzeug (12),
einer ersten Schneideinrichtung (16), die die Halbzeuge (12) in Streifen (36) mit im Wesentlichen gleicher Breite schneiden kann, insbesondere wobei die Schnittrichtung parallel zu einer Förderrichtung (F) verläuft,
einer in Förderrichtung (F) hinter der ersten Schneideinrichtung (16) angeordneten zweiten Schneideinrichtung (18), deren Schnittrichtung im Wesentlichen quer zur Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung (16) verläuft, und
einer hinter den Schneideinrichtungen (16, 18) angeordneten Sortiereinrichtung (20), um die von den Schneideinrichtungen (16, 18) geschnittenen Halbzeuge (42) nach Größe zu sortieren.

Figure DE102015203043B4_0000
Assembly (10) for reprocessing semi-finished products (12) for fiber-reinforced plastic parts, in particular two or three-dimensional fiber layers, with
a conveyor device (14) for the semi-finished product (12),
a first cutting device (16) which can cut the semi-finished products (12) into strips (36) with essentially the same width, in particular wherein the cutting direction runs parallel to a conveying direction (F),
a second cutting device (18) arranged in the conveying direction (F) behind the first cutting device (16), the cutting direction of which runs essentially transversely to the cutting direction of the first cutting device (16), and
a sorting device (20) arranged behind the cutting devices (16, 18) in order to sort the semi-finished products (42) cut by the cutting devices (16, 18) according to size.
Figure DE102015203043B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Baugruppe zum Schneiden, insbesondere zur Wiederaufbereitung von Halbzeugen für faserverstärkte Kunststoffteile, insbesondere von zwei- oder dreidimensionalen Fasergelegen.The invention relates to a method and an assembly for cutting, in particular for reprocessing semi-finished products for fiber-reinforced plastic parts, in particular two- or three-dimensional fiber layers.

Aus Kosten- und Umweltschutzgründen ist es bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen erwünscht, Schnittreste, die beim Einlegen der Halbzeuge in die Formen entstehen oder andere Abschnitte der Halbzeuge, die nicht für die Produktion verwendet werden können, wiederaufzubereiten. Dazu werden die Fasern der Halbzeuge, insbesondere der Fasergelege voneinander getrennt, sodass diese mit Harz getränkt und zu einem gleichmäßigen Harz-Faser-Gemisch verarbeitet werden können. Um die gleichbleibenden Eigenschaften dieser Harz-Faser-Gemische sicherzustellen, müssen die Fasern der wiederaufbereiteten Halbzeuge oft im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.For reasons of cost and environmental protection, it is desirable in the production of fiber-reinforced plastic parts to reprocess cut residues that arise when the semi-finished products are placed in the molds or other sections of the semi-finished products that cannot be used for production. For this purpose, the fibers of the semi-finished products, in particular the fiber fabric, are separated from one another so that they can be impregnated with resin and processed into a uniform resin-fiber mixture. In order to ensure the consistent properties of these resin-fiber mixtures, the fibers of the reprocessed semi-finished products often have to have essentially the same length.

Die DE 31 37 844 A1 zeigt ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Baugruppe, wobei die aufzubereitenden Halbzeuge in zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen rasterförmig zu Kurzfasern geschnitten werden. Dadurch werden Kurzfasern mit einer Längenverteilung erhalten. Die maximale Länge entspricht dabei der Diagonalen eines Rasterfeldes, die minimale Länge ist null.The DE 31 37 844 A1 shows a generic method as well as a generic assembly, wherein the semi-finished products to be reprocessed are cut to form short fibers in two directions that are essentially perpendicular to one another. Thereby short fibers with a length distribution are obtained. The maximum length corresponds to the diagonal of a grid field, the minimum length is zero.

Alternativ werden bisher die Halbzeuge mittels einer Schneidmaschine in Streifen geschnitten, anschließend um 90° gedreht und nochmals von der gleichen Schneidmaschine geschnitten, wodurch im Idealfall quadratische Stücke entstehen, die jeweils in Längs- und Querrichtung die gleiche Faserlänge aufweisen. Die zurechtgeschnittenen Stücke werden aufgefasert, sodass die einzelnen Fasern vorliegen. In der Praxis kommt es aber beim Drehen der Streifen zu Verwerfungen des Materials oder die Streifen werden ungleichmäßig verdreht. Dies führt dazu, dass beim anschließenden zweiten Schneidvorgang nicht die gewünschten Quadrate entstehen und die Stücke in Quer- bzw. Längsrichtung unterschiedliche Längen aufweisen können, wodurch die Fasern unterschiedlich lang sind.Alternatively, up to now the semi-finished products have been cut into strips by means of a cutting machine, then rotated by 90 ° and cut again by the same cutting machine, which ideally results in square pieces with the same fiber length in the longitudinal and transverse directions. The cut pieces are frayed so that the individual fibers are present. In practice, however, when the strips are turned, the material is warped or the strips are twisted unevenly. As a result, the desired squares are not created in the subsequent second cutting process and the pieces can have different lengths in the transverse or longitudinal direction, as a result of which the fibers are of different lengths.

Aus der DE 10 2011 081 575 A1 ist zudem ein Verfahren zum Recyceln von faserverstärkten Kunststoffen bekannt geworden, bei dem Teilstücke einer Faserstruktur eingescannt und nach einer geeigneten Ablagestrategie zum Formen eines neuen Kunststoffteils verwendet werden.From the DE 10 2011 081 575 A1 In addition, a method for recycling fiber-reinforced plastics has become known, in which sections of a fiber structure are scanned in and used to shape a new plastic part according to a suitable storage strategy.

Ferner zeigt die DE 39 00 342 A1 eine Greifvorrichtung zum Mitführen einer klebrigen Werkstoffbahn. Mittels einer solchen Greifvorrichtung können insbesondere SMC- (sheet moulding compound) Harzmattenbahnen, die in Streifen geschnitten werden können, gehandhabt werden.Furthermore, the DE 39 00 342 A1 a gripping device for carrying a sticky web of material. By means of such a gripping device, in particular SMC (sheet molding compound) resin mat webs, which can be cut into strips, can be handled.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Baugruppe bereitzustellen, die ein gleichmäßigeres Schneiden der Halbzeuge und, im Falle der Wiederaufbereitung der Halbzeuge, ein besseres Wiederaufbereiten der Halbzeuge ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein verbessertes Verfahren zum Schneiden, insbesondere zur Wiederaufbereitung von Halbzeugen für faserverstärkte Kunststoffteile bereitzustellen.The object of the invention is to provide an assembly that enables more uniform cutting of the semi-finished products and, in the case of reprocessing of the semi-finished products, better reprocessing of the semi-finished products. A further object of the invention is to provide an improved method for cutting, in particular for reprocessing semi-finished products for fiber-reinforced plastic parts.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Baugruppe zum Schneiden, insbesondere zur Wiederaufbereitung von Halbzeugen für faserverstärkte Kunststoffteile, insbesondere von zwei- oder dreidimensionalen Fasergelegen vorgesehen, mit einer Fördereinrichtung für das Halbzeug, einer ersten Schneideinrichtung, die das Halbzeug in Streifen mit im Wesentlichen gleicher Breite schneiden kann, insbesondere wobei die Schnittrichtung parallel zu einer Förderrichtung verläuft, einer in Förderrichtung hinter der ersten Schneideinrichtung angeordneten zweiten Schneideinrichtung, deren Schneidrichtung im Wesentlichen quer zur Schneidrichtung der ersten Schneideinrichtung verläuft, und einer hinter den Schneideinrichtungen angeordneten Sortiereinrichtung, um die von den Schneideinrichtungen geschnittenen Halbzeuge nach Größe zu sortieren.To solve the problem, an assembly is provided for cutting, in particular for reprocessing semi-finished products for fiber-reinforced plastic parts, in particular two- or three-dimensional fiber layers, with a conveyor device for the semi-finished product, a first cutting device, which cut the semi-finished product into strips with essentially the same width can, in particular with the cutting direction running parallel to a conveying direction, a second cutting device arranged in the conveying direction behind the first cutting device, the cutting direction of which runs essentially transversely to the cutting direction of the first cutting device, and a sorting device arranged behind the cutting devices, around the semi-finished products cut by the cutting devices to sort by size.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, die Orientierung der Halbzeuge während der Schneidvorgänge bzw. zwischen den Schneidvorgängen nicht zu ändern, insbesondere die Halbzeuge nicht auf einer Unterlage zu drehen, sodass sich keine Verwerfungen des Materials bilden können. Um einen zügigen Schneidvorgang zu ermöglichen, werden zwei Schneideinrichtungen hintereinander verwendet, die die Halbzeuge jeweils in Längsrichtung und Querrichtung schneiden, sodass im Wesentlichen quadratische Stücke entstehen. Durch die Fördereinrichtung ist ein schnelles Fördern der Halbzeuge von der ersten Schneideinrichtung zur zweiten Schneideinrichtung bzw. weiter zur Sortiereinrichtung möglich. Die erfindungsgemäße Baugruppe ermöglicht somit ein Schneiden der Halbzeuge mit einer hohen Genauigkeit, sodass ein möglichst großer Anteil der Halbzeuge wiederverwertet werden kann bzw. eine gleichmäßigere Faserlänge erzielt werden kann.The invention is based on the idea of not changing the orientation of the semifinished products during the cutting processes or between the cutting processes, in particular not rotating the semifinished products on a base so that the material cannot be warped. In order to enable a quick cutting process, two cutting devices are used one behind the other, which cut the semi-finished products in the longitudinal and transverse directions, so that essentially square pieces are created. The conveying device enables the semi-finished products to be conveyed quickly from the first cutting device to the second cutting device or further to the sorting device. The assembly according to the invention thus enables the semifinished products to be cut with a high degree of accuracy, so that the largest possible proportion of the semifinished products can be recycled or a more uniform fiber length can be achieved.

Insbesondere ist nach der Sortiereinrichtung eine Separiereinrichtung vorhanden, in der die geschnittenen Halbzeuge aufgefasert werden können.In particular, after the sorting device there is a separating device in which the cut semi-finished products can be frayed.

Die erste Schneideinrichtung kann beispielsweise zumindest eine Messerwalze aufweisen, wobei die Schnittrichtung der Messerwalze insbesondere parallel zur Förderrichtung der Fördereinrichtung verläuft. Solche Messerwalzen ermöglicht ein schnelles, kontinuierliches Schneiden der Halbzeuge in Streifen mit im Wesentlichen gleicher Breite, wobei die Halbzeuge durch die Fördereinrichtung automatisch den Messerwalzen zugeführt werden. Die Breite der Streifen richtet sich nach dem Abstand der einzelnen Messerwalzen und kann beliebig auf die für die Wiederaufbereitung erforderlichen Faserlängen eingestellt werden.The first cutting device can, for example, have at least one knife roller, the cutting direction of the knife roller in particular parallel to the conveying direction of the conveying device runs. Such knife rollers enable the semi-finished products to be cut rapidly and continuously into strips of essentially the same width, the semi-finished products being automatically fed to the knife rollers by the conveyor device. The width of the strips depends on the distance between the individual knife rollers and can be adjusted to the fiber lengths required for reprocessing.

Die zweite Schneideinrichtung weist vorzugsweise zumindest ein Stanzmesser auf, das insbesondere quer zur Förderrichtung schneidet. Die Streifen, die von der ersten Schneideinrichtung geschnitten werden, werden mit der Fördereinrichtung diesem Stanzmesser zugeführt, das quer zur Längserstreckung der Streifen, also der Schnittrichtung, verläuft und diese in Rechtecke, insbesondere in Quadrate schneiden kann. Durch die Frequenz, mit der das Stanzmesser bewegt wird, kann bei gleichbleibender Geschwindigkeit der Fördereinrichtung die Länge der entstehenden Stücke eingestellt werden.The second cutting device preferably has at least one punching knife which cuts in particular transversely to the conveying direction. The strips that are cut by the first cutting device are fed with the conveyor device to this punching knife, which runs transversely to the longitudinal extension of the strips, i.e. the cutting direction, and can cut them into rectangles, in particular into squares. Due to the frequency with which the punch knife is moved, the length of the resulting pieces can be adjusted while the speed of the conveyor device remains constant.

Alternativ oder zusätzlich kann eine oder können beide Schneideinrichtungen als Laser- und/oder Ultraschallschneideinrichtung ausgebildet sein.Alternatively or additionally, one or both cutting devices can be designed as a laser and / or ultrasonic cutting device.

Um während der Schneidvorgänge ein Verschieben der Halbzeuge zu verhindern, kann die Fördereinrichtung zumindest einen Niederhalter, z.B. eine Bandpresse aufweisen, der die Halbzeuge während des Transports zu den Schneideinrichtungen und /oder während den Schneidvorgängen fixiert. Die Bandpresse ist beispielsweise durch zwei Förderbander gebildet, wobei die Halbzeuge auf ein erstes Förderband aufgelegt und von einem zweiten Förderband gegen dieses gedrückt werden. Somit können sich die Halbzeuge während oder vor den Schneidvorgängen nicht verschieben, wodurch sich keine Verwerfungen bilden können und ein Schneiden mit sehr hoher Genauigkeit möglich ist.In order to prevent the semi-finished products from shifting during the cutting process, the conveyor device can have at least one hold-down device, e.g. have a belt press which fixes the semi-finished products during transport to the cutting devices and / or during the cutting processes. The belt press is formed, for example, by two conveyor belts, the semi-finished products being placed on a first conveyor belt and pressed against it by a second conveyor belt. This means that the semi-finished products cannot shift during or before the cutting processes, which means that no distortions can form and cutting with very high accuracy is possible.

Die erfindungsgemäße Baugruppe ist so ausgeführt, dass die zweite Schneideinrichtung, die für das Schneiden in Querrichtung verantwortlich ist, wahlweise zu- und abgeschaltet werden kann. Die Schneideinrichtung kann beispielsweise dann, wenn nur Streifen geschnitten werden sollen, von der Bearbeitungsebene des Halbzeugs motorisch angehoben werden. Umgekehrt, wenn dann die zweite Schneideinrichtung zugeschaltet wird, wird sie nach unten gefahren, bis sie in der Bearbeitungsebene das Halbzeug wieder schneiden kann.The assembly according to the invention is designed so that the second cutting device, which is responsible for cutting in the transverse direction, can be switched on and off as required. If only strips are to be cut, the cutting device can, for example, be raised from the processing plane of the semifinished product by a motor. Conversely, when the second cutting device is switched on, it is moved downwards until it can cut the semi-finished product again in the processing plane.

Die Sortiereinrichtung hat die Aufgabe, zu kleine Stücke der geschnittenen Halbzeuge, die keine vollständigen Quadrate bilden und somit zu kurze Fasern enthalten, beispielsweise aus dem Randbereich des Halbzeugs, auszusortieren. Dazu kann die Sortiereinrichtung beispielsweise eine auf einer optischen, Kamera basierenden Objekterkennung, welche die geschnittenen Halbzeuge optisch erfasst und kategorisiert. Die Halbzeuge werden dann aussortiert, indem sie beispielsweise quer ausgeblasen werden. Alternativ hierzu ist ein Rüttelsieb oder eine Siebtrommel vorhanden, mit welcher ein einfaches Aussortieren zu kleiner Stücke des Halbzeugs möglich ist.The sorting device has the task of sorting out excessively small pieces of the cut semi-finished products which do not form complete squares and thus contain fibers that are too short, for example from the edge area of the semi-finished product. For this purpose, the sorting device can, for example, use an optical camera-based object recognition system which optically detects and categorizes the cut semi-finished products. The semi-finished products are then sorted out, for example by being blown out transversely. Alternatively, a vibrating sieve or a sieve drum is available with which a simple sorting out of too small pieces of the semi-finished product is possible.

Die Separiereinrichtung hat die Aufgabe, die geschnittenen Stücke der Halbzeuge aufzufasern, sodass anschließend die einzelnen Fasern zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Die Separiereinrichtung kann beispielsweise eine Hammermühle oder ein Voröffner (z.B. Reißwolf) sein.The separating device has the task of opening up the cut pieces of the semi-finished products so that the individual fibers are then available for further processing. The separating device can be, for example, a hammer mill or a pre-opener (e.g. shredder).

Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von zwei- oder dreidimensionalen Halbzeugen für faserverstärkte Kunststoffteile, insbesondere von Gelegen, vorgesehen, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe, mit folgenden Schritten:

  1. a) Zuführen des Halbzeuges zu einer ersten Schneideinrichtung in einer Förderrichtung mittels einer Fördereinrichtung,
  2. b) Schneiden des Halbzeugs in Streifen mit im Wesentlichen gleicher Breite mittels der ersten Schneideinrichtung,
  3. c) Zuführen der Streifen zu einer zweiten Schneideinrichtung,
  4. d) Schneiden der Streifen in Rechtecke, insbesondere in Quadrate, wobei die Schnittrichtung im Wesentlichen quer zur Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung verläuft, und
  5. e) anschließende Größensortierung der geschnittenen Halbzeuge in einer Sortiereinrichtung, wobei geschnittene Halbzeuge unterhalb einer definierten Größe aussortiert werden.
In order to achieve the object, a method for reprocessing two- or three-dimensional semi-finished products for fiber-reinforced plastic parts, in particular scrims, is also provided, in particular with an assembly according to the invention, with the following steps:
  1. a) feeding the semi-finished product to a first cutting device in a conveying direction by means of a conveying device,
  2. b) cutting the semi-finished product into strips with essentially the same width by means of the first cutting device,
  3. c) feeding the strips to a second cutting device,
  4. d) cutting the strips into rectangles, in particular into squares, the cutting direction running essentially transversely to the cutting direction of the first cutting device, and
  5. e) subsequent size sorting of the cut semi-finished products in a sorting device, with cut semi-finished products below a defined size being sorted out.

Vorzugsweise verläuft die Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung parallel zur Fördereinrichtung, sodass beispielsweise eine Messerwalze verwendet werden kann, der die Halbzeuge mit einer Fördereinrichtung zugeführt werden. Durch die Größensortierung ist sichergestellt, dass geschnittene Halbzeuge mit zu kurzen Fasern aussortiert und nicht wiederverwertet werden.The cutting direction of the first cutting device preferably runs parallel to the conveying device, so that, for example, a knife roller can be used to which the semi-finished products are fed by a conveying device. Sorting by size ensures that cut semi-finished products with fibers that are too short are sorted out and not recycled.

Ferner kann das Verfahren folgende weitere Schritte aufweisen:

  • f) Zuführen der geschnittenen Halbzeuge zu einer Separiereinrichtung, und
  • g) Auffasern der geschnittenen Halbzeuge in der Separiereinrichtung.
Furthermore, the method can have the following further steps:
  • f) feeding the cut semi-finished products to a separating device, and
  • g) Unraveling of the cut semi-finished products in the separating device.

Die geschnittenen Halbzeuge weisen vorzugsweise eine Kantenlänge von 10 bis 90 mm, insbesondere 20 bis 70 mm auf, sodass die Faserlängen in Längs- und Querrichtung jeweils 10 bis 90 mm, insbesondere 20 bis 70 mm betragen.The cut semi-finished products preferably have an edge length of 10 to 90 mm, in particular 20 to 70 mm, so that the fiber lengths in the longitudinal and transverse directions are each 10 to 90 mm, in particular 20 to 70 mm.

Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

  • - 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe,
  • - 2 eine Detailansicht der Fördereinrichtung,
  • - 3 eine Schnittansicht durch die erste Schneideinrichtung.
Further advantages and features can be found in the following description in conjunction with the accompanying drawings. In these show:
  • - 1 a schematic representation of an assembly according to the invention,
  • - 2 a detailed view of the conveyor system,
  • - 3 a sectional view through the first cutting device.

In 1 ist eine Baugruppe 10 zur Wiederaufbereitung von zwei oder dreidimensionalen Halbzeugen 12 für faserverstärkte Kunststoffteile, insbesondere von Fasergelegen, gezeigt.In 1 is an assembly 10 for the recycling of two or three-dimensional semi-finished products 12 for fiber-reinforced plastic parts, in particular of fiber layers, shown.

Bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen entstehen häufig Schnittreste, beispielsweise, wenn Fasergelege in eine Form eingelegt werden und das überschüssige Material abgeschnitten wird. Diese Schnittreste können wiederverwendet werden, um Harz-Faser-Gemische mit kurzen Faserlängen herzustellen. Um gleichbleibende Materialeigenschaften solcher Harz-Faser-Gemische sicherzustellen, ist es aber erforderlich, dass im Wesentlichen gleiche Faserlängen verwendet werden.During the production of fiber-reinforced plastic parts, cut residues often arise, for example when fiber scrims are placed in a mold and the excess material is cut off. These cuttings can be reused to produce resin-fiber mixtures with short fiber lengths. In order to ensure consistent material properties of such resin-fiber mixtures, however, it is necessary that essentially the same fiber lengths are used.

Dazu werden die Halbzeuge 12 in z.B. quadratische Stücke geschnitten, deren Kantenlängen im Wesentlichen der gewünschten Faserlängen entsprechen.These are the semi-finished products 12 cut into, for example, square pieces, the edge lengths of which essentially correspond to the desired fiber lengths.

In der in 1 gezeigten Baugruppe 10 erfolgt sowohl das Schneiden der Halbzeuge 12 in Quadrate mit gewünschter Kantenlänge, wie auch das Auffasern der geschnittenen Halbzeuge, sodass abschließend die einzelnen Fasern zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen.In the in 1 assembly shown 10 both the cutting of the semi-finished products takes place 12 in squares with the desired edge length, as well as the fiber opening of the cut semi-finished products so that the individual fibers are finally available for further processing.

Die Baugruppe 10 weist eine Fördereinrichtung 14 sowie eine erste Schneideinrichtung 16 und eine zweite Schneideinrichtung 18 auf. Des Weiteren weist die Baugruppe eine Sortiereinrichtung 20 sowie eine Separiereinrichtung 22 auf. Mit der Fördereinrichtung 14 können die Halbzeuge 12 in einer Förderrichtung F der ersten Schneideinrichtung 16, der zweiten Schneideinrichtung 18 sowie der Sortiereinrichtung 20 und der Separiereinrichtung 22 zugeführt werden.The assembly 10 has a conveyor 14th and a first cutting device 16 and a second cutter 18th on. The assembly also has a sorting device 20th as well as a separating device 22nd on. With the conveyor 14th can the semi-finished products 12 in a conveying direction F of the first cutting device 16 , the second cutter 18th as well as the sorting device 20th and the separating device 22nd are fed.

Die Fördereinrichtung 14 hat, wie in 2 zu sehen ist, ein erstes Förderband 24, auf das die Halbzeuge 12 aufgelegt werden. Oberhalb des Förderbandes 24 sind zweite Förderbänder 26 vorgesehen, wobei sich der Abstand der zweiten Förderbänder 26 zum ersten Förderband 24 in Förderrichtung F reduziert.The conveyor 14th has, as in 2 you can see a first conveyor belt 24 on which the semi-finished products 12 be put on. Above the conveyor belt 24 are second conveyor belts 26th provided, the distance between the second conveyor belts 26th to the first conveyor belt 24 reduced in conveying direction F.

Das Förderband 24 bildet mit den Förderbändern 26 jeweils einen Niederhalter, z.B. eine Bandpresse, durch die die Halbzeuge 12 während der Verarbeitung gehalten sind Die Halbzeuge 12 werden auf das erste Förderband 24 aufgelegt und in Förderrichtung F bewegt. Durch den sich verringernden Abstand der zweiten Förderbänder 26 zum ersten Förderband 24 werden die Halbzeuge 12 zwischen dem ersten Förderband 24 und den zweiten Förderbändern 26 geklemmt und somit fixiert.The conveyor belt 24 forms with the conveyor belts 26th a hold-down device, for example a belt press, through which the semi-finished products 12 The semi-finished products are kept during processing 12 be on the first conveyor belt 24 placed and moved in conveying direction F. Due to the decreasing distance between the second conveyor belts 26th to the first conveyor belt 24 are the semi-finished products 12 between the first conveyor belt 24 and the second conveyor belts 26th clamped and thus fixed.

Die zweiten Förderbänder 26 erstrecken sich jeweils unmittelbar bis vor die erste Schneideinrichtung 16 bzw. die zweite Schneideinrichtung 18, sodass ein Verschieben der Halbzeuge 12 während bzw. unmittelbar vor den Schneidvorgängen zuverlässig ausgeschlossen ist.The second conveyor belts 26th each extend immediately in front of the first cutting device 16 or the second cutting device 18th so that a shifting of the semi-finished products 12 is reliably excluded during or immediately before the cutting process.

Die erste Schneideinrichtung 16 weist in der hier gezeigten Ausführungsform mehrere Messerwalzen 28 auf, zwischen denen mehrere walzenförmige Niederhalter 30 vorgesehen sind (siehe 3). Die Welle 32, auf der die Messerwalzen 28 und die Niederhalter 30 angeordnet sind, ist quer zur Förderrichtung F angeordnet, sodass die Schnittrichtung der Messerwalzen 28, also der ersten Schneideinrichtung 16, parallel zur Förderrichtung F verläuft.The first cutter 16 has in the embodiment shown here several knife rollers 28 on, between which several roller-shaped hold-down devices 30th are provided (see 3 ). The wave 32 on which the knife rollers 28 and the hold-downs 30th are arranged, is arranged transversely to the conveying direction F, so that the cutting direction of the knife rollers 28 , so the first cutting device 16 , runs parallel to the conveying direction F.

Wie in 3 zu sehen ist, ist das erste Förderband 24 durch mehrere in Förderrichtung F verlaufende Bänder 33 gebildet, zwischen denen die Messerwalzen 28 eintauchen. Die Abstände der Bänder 33 sind so dimensioniert, dass die Messerwalzen 28 eintauchen können, aber kein Ausweichen der Halbzeuge 12 erfolgen kann. Es ist aber auch möglich, dass das erste Förderband 24 ein durchgehendes Band 33 aufweist und die Messerwalzen 28 auf dem Band 33 aufliegen.As in 3 can be seen is the first conveyor belt 24 by several belts running in the conveying direction F. 33 formed, between which the knife rollers 28 immerse. The distances between the bands 33 are dimensioned so that the knife rollers 28 can immerse, but no evasion of the semi-finished products 12 can be done. But it is also possible that the first conveyor belt 24 a continuous band 33 has and the knife rollers 28 on the tape 33 rest.

Die Messerwalzen 28 weisen jeweils den gleichen Abstand 34 voneinander auf, sodass das Halbzeug 12, das von den Messerwalzen 28 geschnitten wird, in Streifen 36 mit gleicher Breite geschnitten wird.The knife rollers 28 each have the same distance 34 from each other so that the semi-finished product 12 , that of the knife rollers 28 is cut into strips 36 is cut with the same width.

Die zweite Schneideinrichtung 18 umfasst mehrere Stanzmesser 38, deren Klingen quer zur Förderrichtung F verlaufen. Die Stanzmesser 38 werden in einer Stanzrichtung 40 gegen das erste Förderband 24 bzw. die Fördereinrichtung 14 oder gegen eine am Ende der Fördereinrichtung 14 vorgesehene Schneidkante und in entgegengesetzter Richtung von diesem weg geführt.The second cutter 18th includes several punching knives 38 , the blades of which run transversely to the conveying direction F. The punching knife 38 are in one punching direction 40 against the first conveyor belt 24 or the conveyor 14th or against one at the end of the conveyor 14th provided cutting edge and guided away from this in the opposite direction.

Das Stanzmesser 38, das heißt allgemein, die zweite Schneideinrichung 18, kann auch inaktiv sein. Hierzu wird die Schneideinrichtung von der Bearbeitungsebene des Halbzeugs nicht nur während der Stanzhübe abgehoben, sondern bleibend in einer angehobenen Stellung belassen, sodass Halbzeug nur in Längsrichtung geschnitten zur Sortiervorrichtung 20 bewegt wird. Auch die Sortiervorrichtung 20 kann in diesem Fall inaktiv sein, sodass nur geschnittene Halbzeugstreifen erzeugt werden. Damit ist die erfindungsgemäße Baugruppe universeller einsetzbar. Die Baugruppe ist nicht nur zum Wiederaufbereiten von Halbzeugen einsetzbar, sondern ganz allgemein zum Bearbeiten und Schneiden von Halbzeugen.The punch knife 38 , that is, in general, the second cutting device 18th , can also be inactive. For this purpose, the cutting device is not only lifted from the processing plane of the semifinished product during the punching strokes, but is left in a raised position so that the semifinished product is only cut in the longitudinal direction to the sorting device 20th is moved. Also the sorting device 20th can be inactive in this case, so that only cut semi-finished strips are generated. The assembly according to the invention can thus be used more universally. The assembly can not only be used for reconditioning semi-finished products, but in general for processing and cutting semi-finished products.

Die Halbzeuge 12 werden mit der Fördereinrichtung 14 der ersten Schneideinrichtung 16 zugeführt und von dieser in Streifen 36 mit gleicher Breite geschnitten. Anschließend werden diese Streifen 36 über die Fördereinrichtung 14 der zweiten Schneideinrichtung 18 zugeführt und von dieser quer zur Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung 16 in Rechtecke, insbesondere in Quadrate geschnitten.The semi-finished products 12 be with the conveyor 14th the first cutter 16 fed and from this in strips 36 cut with the same width. Then these strips 36 via the conveyor 14th the second cutter 18th fed and from this transversely to the cutting direction of the first cutting device 16 cut into rectangles, especially squares.

Die geschnittenen Halbzeuge 42 fallen nach der zweiten Schneideinrichtung 18 von der Fördereinrichtung 14 auf die Sortiereinrichtung 20. Die Sortiereinrichtung 20 ist beispielsweise durch ein Rüttelsieb oder eine Siebtrommel gebildet, durch die zu kleine Stücke 44 aussortiert werden können. Solche zu kleinen Stücke 44 können beispielsweise von den Randbereichen des Halbzeugs 12 stammen, in welchen kein Ausschneiden eines vollständigen Quadrates bzw. Rechteckes mehr möglich ist. Diese zu kleinen Stücke 44 werden durch die Sortiereinrichtung aussortiert und einem Sammelbehälter 46 zugeführt.The cut semi-finished products 42 fall after the second cutter 18th from the conveyor 14th on the sorting device 20th . The sorting facility 20th is formed for example by a vibrating sieve or a sieve drum, through which pieces that are too small 44 can be sorted out. Pieces that are too small 44 can for example from the edge areas of the semi-finished product 12 originate in which it is no longer possible to cut out a complete square or rectangle. These too small pieces 44 are sorted out by the sorting device and a collecting container 46 fed.

Die geschnittenen Halbzeuge 42, die die erforderliche Größe also die gewünschten Kantenlängen aufweisen, werden zur Separiereinrichtung 22 befördert.The cut semi-finished products 42 that have the required size, i.e. the desired edge lengths, become the separating device 22nd promoted.

Die Separiereinrichtung 22 ist beispielsweise ein Voröffner oder eine Hammermühle, durch den bzw. die sowohl die einzelnen Fasern einer Lage des Halbzeugs 12, wie auch die Vernähungen mehrerer Lagen gelöst werden, sodass anschließend die einzelnen Fasern vorliegen, die zur Weiterverarbeitung für faserverstärkte Kunststoffteile verwertet werden können.The separating device 22nd is for example a pre-opener or a hammer mill, through which the individual fibers of a layer of the semi-finished product 12 , as well as the sewing of several layers are loosened so that the individual fibers are then available, which can be used for further processing for fiber-reinforced plastic parts.

In der Baugruppe 10 werden also die Halbzeuge 12, insbesondere die Fasergelege, durch die erste Schneideinrichtung 16 in Streifen 36 geschnitten und ohne Änderung der Orientierung der Halbzeuge 12, also ohne diese zu drehen oder zu verschwenken, der zweiten Schneideinrichtung 18 zugeführt, die die Streifen 36 quer zur Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung 16 in Rechtecke bzw. Quadrate schneidet.In the assembly 10 So are the semi-finished products 12 , in particular the fiber scrim, by the first cutting device 16 in stripes 36 cut and without changing the orientation of the semi-finished products 12 , so without rotating or pivoting them, the second cutting device 18th fed that the strips 36 transversely to the cutting direction of the first cutting device 16 cuts into rectangles or squares.

Da während bzw. zwischen den Schneidvorgängen kein Verschieben, Verdrehen oder Verschwenken der Halbzeuge 12 auf der Fördereinrichtung 14 erfolgt, ist ein Schneiden der Halbzeuge mit großer Genauigkeit möglich. Insbesondere können sich während bzw. zwischen den Schneidvorgängen keine Verwerfungen der Halbzeuge 12 bilden. Somit ist sichergestellt, dass die geschnittenen Quadrate, mit Ausnahme von Verschnitt an den Randbereichen, jeweils die gleiche Kantenlänge aufweisen und ein großer Anteil des Materials der Halbzeuge 12 der Wiederverwertung zugeführt werden kann.Since there is no shifting, twisting or pivoting of the semi-finished products during or between the cutting processes 12 on the conveyor 14th takes place, the semi-finished products can be cut with great accuracy. In particular, there can be no warping of the semi-finished products during or between the cutting processes 12 form. This ensures that the cut squares, with the exception of waste at the edge areas, each have the same edge length and a large proportion of the material of the semi-finished products 12 can be recycled.

Die Kantenlänge der geschnittenen Halbzeuge 42, die der Separiereinrichtung 22 zugeführt werden, beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 90 mm, insbesondere zwischen 20 und 70 mm.The edge length of the cut semi-finished products 42 that of the separator 22nd are fed, is preferably between 10 and 90 mm, in particular between 20 and 70 mm.

Claims (12)

Baugruppe (10) zur Wiederaufbereitung von Halbzeugen (12) für faserverstärkte Kunststoffteile, insbesondere von zwei oder dreidimensionalen Fasergelegen, mit einer Fördereinrichtung (14) für das Halbzeug (12), einer ersten Schneideinrichtung (16), die die Halbzeuge (12) in Streifen (36) mit im Wesentlichen gleicher Breite schneiden kann, insbesondere wobei die Schnittrichtung parallel zu einer Förderrichtung (F) verläuft, einer in Förderrichtung (F) hinter der ersten Schneideinrichtung (16) angeordneten zweiten Schneideinrichtung (18), deren Schnittrichtung im Wesentlichen quer zur Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung (16) verläuft, und einer hinter den Schneideinrichtungen (16, 18) angeordneten Sortiereinrichtung (20), um die von den Schneideinrichtungen (16, 18) geschnittenen Halbzeuge (42) nach Größe zu sortieren.Assembly (10) for reprocessing semi-finished products (12) for fiber-reinforced plastic parts, in particular two or three-dimensional fiber layers, with a conveyor device (14) for the semi-finished product (12), a first cutting device (16) which can cut the semi-finished products (12) into strips (36) with essentially the same width, in particular wherein the cutting direction runs parallel to a conveying direction (F), a second cutting device (18) arranged in the conveying direction (F) behind the first cutting device (16), the cutting direction of which runs essentially transversely to the cutting direction of the first cutting device (16), and a sorting device (20) arranged behind the cutting devices (16, 18) in order to sort the semi-finished products (42) cut by the cutting devices (16, 18) according to size. Baugruppe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Separiereinrichtung (22), in der die geschnittenen Halbzeuge (42) aufgefasert werden können.Assembly according to Claim 1 , characterized by a separating device (22) in which the cut semi-finished products (42) can be frayed. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schneideinrichtung (16) zumindest eine Messerwalze (28) aufweist, wobei die Schnittrichtung der Messerwalze (28) insbesondere parallel zur Förderrichtung (F) verläuft.Assembly according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first cutting device (16) has at least one knife roller (28), the cutting direction of the knife roller (28) running in particular parallel to the conveying direction (F). Baugruppe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneideinrichtung (18) zumindest ein Stanzmesser (38) aufweist, das insbesondere quer zur Förderrichtung (F) schneidet.Assembly according to Claim 1 to 3 , characterized in that the second cutting device (18) has at least one punching knife (38) which cuts in particular transversely to the conveying direction (F). Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (14) zumindest einen Niederhalter, insbesondere eine Bandpresse aufweist. Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the conveyor device (14) has at least one hold-down device, in particular a belt press. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneideinrichtung wahlweise von der Bearbeitungsebene des Halbzeugs motorisch abgehoben werden kann, um das Halbzeug nur in Längsrichtung zu schneiden.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the second cutting device can optionally be lifted from the processing plane of the semi-finished product in a motorized manner in order to cut the semi-finished product only in the longitudinal direction. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiereinrichtung (20) ein Rüttelsieb oder eine Siebtrommel aufweist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the sorting device (20) has a vibrating sieve or a sieve drum. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Separiereinrichtung (22) eine Hammermühle ist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device (22) is a hammer mill. Verfahren zur Wiederaufbereitung von Halbzeugen (12) für faserverstärkte Kunststoffteile, vorzugsweise von Fasergelegen, insbesondere mit einer Baugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: a) Zuführen des Halbzeuges (12) zu einer ersten Schneideinrichtung (16) in einer Förderrichtung (F) mittels einer Fördereinrichtung (14), b) Schneiden des Halbzeuges (12) in Streifen (36) mit im Wesentlichen gleicher Breite mittels der ersten Schneideinrichtung (16), c) Zuführen der Streifen (36) zur einer zweiten Schneideinrichtung (18), und d) Schneiden der Streifen (36) in Rechtecke, insbesondere in Quadrate, wobei die Schnittrichtung der zweiten Schneideinrichtung (18) im Wesentlichen quer zur Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung (16) verläuft, e) anschließende Größensortierung der geschnittenen Halbzeuge (42) in einer Sortiereinrichtung (20), wobei geschnittene Halbzeuge (44) unterhalb einer definierten Größe aussortiert werden.A method for reconditioning semi-finished products (12) for fiber-reinforced plastic parts, preferably fiber layers, in particular with an assembly (10) according to one of the preceding claims, with the following steps: a) feeding the semi-finished product (12) to a first cutting device (16) in a conveying direction (F) by means of a conveying device (14), b) cutting the semi-finished product (12) into strips (36) with essentially the same width by means of the first cutting device (16), c) feeding the strips (36) to a second cutting device (18), and d) cutting the strips (36) into rectangles, in particular into squares, the cutting direction of the second cutting device (18) running essentially transversely to the cutting direction of the first cutting device (16), e) subsequent size sorting of the cut semi-finished products (42) in a sorting device (20), cut semi-finished products (44) being sorted out below a defined size. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: f) Zuführen der geschnittenen Halbzeuge (42) zu einer Separiereinrichtung (22), und g) Auffasern der geschnittenen Halbzeuge (42) in der Separiereinrichtung (22).Procedure according to Claim 9 , characterized by the following further steps: f) feeding the cut semi-finished products (42) to a separating device (22), and g) unraveling the cut semi-finished products (42) in the separating device (22). Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die geschnittenen Halbzeuge (42) eine Kantenlänge von 10 mm bis 90 mm, insbesondere von 20 mm bis 70 mm, aufweisen.Procedure according to Claim 9 or 10 , characterized in that the cut semi-finished products (42) have an edge length of 10 mm to 90 mm, in particular from 20 mm to 70 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittrichtung der ersten Schneideinrichtung (16) parallel zur Förderrichtung (F) verläuft.Method according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that the cutting direction of the first cutting device (16) runs parallel to the conveying direction (F).
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